学习进阶视域下的生活化实验教学探究

李想

〔摘    要〕  科学来源于生活，服务于生活。科学教师要不断加强知识与实际生活的结合效力，使学生在生活中发现科学、探索科学、应用科学，进而实现学科育人目标。本文根据学习进阶理论，构建凸显生活化实验教学的进阶链，一步步进阶，由现象到本质，由低阶到高阶，逐步深化学生对核心概念的理解和运用，培养科学思维能力，发展学生的学科核心素养。基于此，笔者总结了“三进阶六环节”教学策略，并以《光的反射》一课为例，介绍其具体实施步骤。

〔关键词〕  小学科学；学习进阶；生活化；实验教学

〔中图分类号〕  G424                〔文献标识码〕  A         〔文章编号〕  1674-6317    （2024）  01    004-006

2022年版《义务教育科学课程标准》（以下简称《课程标准》）强调，要突出核心概念在真实情境中的应用，加强知识学习与现实生活、社会实践之间的联系，实现学生对核心概念的深度理解、有效建构和灵活应用。在“双减”政策下，注重教学与现实生活的联系是新课程改革的一个基本理念。生活化实验教学是课程改革深化发展的必然要求，是学生实现终身发展的时代要求，也是科学课堂教学的内在需求。但在实际教学中，大部分教师依旧采用传统教学模式，教学内容抽象，与生活实际距离较远，忽视科学知识与生活实践的联系。久而久之，学生科学学习兴趣低、联系实际能力差，书本知识不能应用于生活，科学素养无法有效提升。基于上述分析，本文开展生活化实验教学的研究，总结“三进阶六环节”教学策略，并以人教鄂教版小学科学五年级上册《光的反射》一课为例，阐述如下。

一、学习进阶与生活化实验教学

（一）学习进阶

科学学习不能一蹴而就，需要采取适当的教学策略，经过不同的中间阶段，只有一步一个台阶地进阶解决问题，学生对核心概念的理解和运用才会逐渐发展、不断成熟。《课程标准》特别强调“学习进阶”，并将“科学安排进阶，形成有序结构”作为课程理念之一。这不仅是对课程结构的要求，更是对教学设计的要求。学习进阶致力于将科学解释分为“初始”“终锚”以及中间水平的“阶”，将低水平与高水平的思维活动连接起来，搭建符合学生认知水平的“最近发展区”，高效促进学生思维水平的提高。

（二）学习进阶视域下的生活化实验教学

以学生的学习进阶为基础，结合教学目标和教学内容，运用生活化实验开展科学教学，为学生科学思维发展的一系列层级提供形象生动的现实支撑，是培养学生运用科学知识分析、解决实际问题能力的有效教学策略。

学习进阶视域下的生活化实验教学具有三个基本特点：首先，进阶起点明确。生活化实验教学的设计和实践要在明确学生学习起点的基础上展开。其次，进阶发展合理。生活化的实验教学设计不仅要突出教学内容和教学目标，而且要貼近学生心理特点、生活实际，符合学生年龄和认知规律。最后，进阶终点完善。充分发挥生活化教学的优势，在教学结束后潜移默化地让学生意识到科学和生活的紧密关系，树立将科学知识应用于生活、用科学知识解决实际问题的意识。

总之，生活化实验教学过程应该通过符合学生思维发展层级的渐进的学习方式，有效构建科学概念，从而培养学生综合分析及解决问题能力。

二、学习进阶视域下的生活化实验教学策略

在生活化实验教学中，根据学生的认知和思维水平，结合科学概念的逻辑特点，设计适合的教学策略，从知识传授到能力和思维培养，最后形成不同情境的迁移能力，真正激发学生学习兴趣，掌握科学概念并用以解决实际问题。为此，笔者基于学习进阶理论，尝试建构学习进阶视域下的生活化实验教学模式，其教学过程大致包括“三进阶六环节”：进阶一，走进生活情境（观察生活、提出问题，分析现象、做出假设）；进阶二，亲历生活实验（设计方案、搜集证据，处理信息、得出结论）；进阶三，回归生活本真（回归生活、理解应用，课外拓展、体验科学）。由于不同的学习内容在学业要求上有所差异，教师可以根据教学实际选择、安排其中一个环节应用，也可以多个环节共用。

三、学习进阶视域下的生活化实验教学案例

科学学习与现实生活联系密切，生活化实验可以激发学生学习科学的内在动力，引发学生的认知冲突，帮助学生深入理解科学观念，发展科学思维，引领学生参与探究实践，解决实际问题，提升学科核心素养水平。下面以《光的反射》一课为例，阐述“三进阶六环节”教学策略的具体应用。

（一）学习进阶的路径

1.进阶起点

教师开展教学前，通过设计相关教学前测内容，全面了解学生的前概念和能力水平，设定学习进阶的起点。根据教学内容的前后联系和实践经验，确定本课前测如下：光遇到镜子后会发生什么现象？进阶起点由简单有趣的生活情境“镜子反射手电筒的光”切入，发现学生对于“镜子能反射光”这一现象并不陌生，但是他们并不确定光反射的具体路线是怎样的，也不知道光反射现象的特点。如此既让学生感受到科学并不遥远，又符合学生的初始认知，教师能够明确设计进阶所需要的适合的科学知识与探究活动。

2.进阶终点

学习进阶的终点可以依据《课程标准》中对相应学习内容的学业要求来制定，核心指向科学思维能力的培养，即学生对结论做出解释或质疑的能力，以及推理分析新情境中综合性科学问题的能力。《光的反射》一课进阶终点对应《课程标准》中的学业要求为：能分析光的行进路线及反射现象；学生能举例说出光的反射现象；关注光污染，树立自我保护意识。结合学业要求，本课通过关于生活中光的反射实例或光污染问题的讨论，发展学生应用光的反射有关知识解释生活中有关现象的能力和辩证思考生活中的反射事例，树立防止光污染的意识。

3.进阶发展

《光的反射》是“光”单元的第2课。第1课《光的传播》认知光沿直线传播是学习本课的基础。前后两课中间的进阶层级跨度适中，需要教师遵守“最近发展区”的相关理论，设置恰当的梯度。本课“三进阶”的每个层级都对应着《课程标准》中的某一学业要求，力求实现核心素养目标在生活化实验教学中的落实。

（二）进阶层级划分与生活化实验教学设计

1.进阶一：走进生活情境

建构主义认为，学习是学生以自身已有的知识、经验和技能为基础的建构过程，通过一系列自主的建构行为，发展和完善原有的知识结构。因此，教师应联系学生已有经验，设计生活情境，使学生产生认知冲突，以此激发学生的参与欲望，启发学生积极思维。

⑴观察生活，提出问题

在引入环节，学生体验生活中的常见现象，用手电筒的光照射镜子，根据观察到的现象，尝试把光的行进路线画下来。此时，学生观察到光反射到障碍物形成的光斑，根据观察到的现象展开思考：手电筒的光往镜子上照，在其他地方能够看到光斑，沿直线传播的光遇到镜子后，为什么没有沿着原来的方向继续前进？光在传播过程中，什么发生了改变？由此进一步推测：光遇到镜子后传播方向发生了改变吗？光的入射和反射路径又是怎样的？教师创设问题情境，引导学生深入思考、大胆猜测，为后续的探究与学习奠定基础。

⑵分析现象，初步感知

光在空气中传播，传播的路径难以呈现，学生根据现象推测光遇到镜子后传播方向会发生改变，但没有直接证据证明光的传播路径和特点。教师利用生活中常见的喷雾、激光笔和镜子，借助水雾直观呈现光的传播路径，让学生清晰地观察到反射光的传播路径，再通过教师示范画光路图，将光的反射现象转化为抽象的光传播路径图示，为学生初步建构光的反射概念提供可视的科学事实，扫清思维障碍，初步感知光的反射现象。

2.进阶二：亲历生活实验

在生活化实验探究中，学生通过亲历完整的探究活动，逐步发现科学现象的特点和规律，通过思维的加工不断加深对于科学概念的理解，同时在这一过程中应用科学思维方法，发展科学思维能力和实验探究能力。

⑴设计方案，搜集证据

在“研究反射光变化的特点”时，教师先后利用两套自制教具——光反射实验盒、光反射实验罩。先利用光反射实验盒，通过小组合作学习，记录入射光和反射光改变前后的行进路线，再利用光反射实验罩进行演示，帮助学生清晰地看到光反射现象动态的变化过程。一静一动，先画后看，形象展示知识形成的具体过程，贯穿始终的则是学生的思维发展。两套教具均选取学生生活中常见的熟悉的材料，例如打印纸箱的盖子、透明展示罩子、檀香等。利用生活化材料开展实验教学，并让学生亲身参与和感受，能够降低思维梯度，突破教学难点。

⑵处理信息，得出结论

教师在学生分组实验和教师演示实验后，让学生对比分析实验记录单和实验现象，尝试对科学事实做出解释、归纳，学生思维的大门被打开，从多个角度做出对反射现象规律的解释。

3.进阶三：回归生活本真

“让教育回归生活”是科学教育所倡导的基本理念之一。生活化实验教学注重把抽象的科学知识回归生活实际，使学生对知识的理解在实践中得以验证和完善，让学生学会用科学的眼光看待、解决生活中的问题，深化对科学知识的理解和应用，体会科学对于社会生活的巨大作用。

⑴回归生活，理解应用

要实现科学回归生活，就要让学生对生活现象背后蕴涵的科学原理进行深入分析和探究，从而举一反三，将科学知识更好地应用到生活之中。本课应用部分的教学内容选取了生活中典型的光反射现象的事例，如反光警服、反光路标、反光板、玻璃幕墙反光产生的光污染等。学生通过在真实情境中灵活应用本课学习的科学概念解释生活现象，实现知识与方法的深度理解，进而理解周围世界。

⑵课外拓展，体验科学

科学课外拓展作业也要紧密联系生活实际，做到课内、课外有机结合。基于课堂知识与学习进阶水平，亲身学习体验、动手实践，使科学走进生活，并应用于生活。《光的反射》课后拓展作业——实地調查生活中光污染的现象。教师细化考察内容，组织学生制订具体考察方案，包括考察时间、地点、考察人员、考察器材、考察方法、人员分工、安全须知等。通过实地考察，分析某地光污染程度及直接原因，提出光污染治理建议，到附近场所向人们宣传光污染知识，用图片、展板等多种形式向同学汇报调查结果。通过一系列活动，让学生从课内走向课外，从认识到实践，体验运用知识解决实际问题的乐趣，也在一定程度上加深了对反射现象的理解和应用，有助于完善对光反射的认知。

综上所述，生活化实验教学具有显著的应用优势及实践价值。通过开展学习进阶视域下的生活化实验教学，完成从“探究学习”向“实践应用”的过渡，最后“解决问题”，将科学事实融入有关的生活现象和解决具体的社会生活问题中，增强了科学与技术、社会、环境的联系，同时，有助于学生形成正确的科学观念，提升学生的实验探究能力、思维能力，为今后的学习、生活以及终身发展奠定基础。

【本文系2022年度福建省教育系统哲学社会科学研究项目“义务教育阶段科学教育培养学生科学的思维方式和探究的生活态度研究”的阶段研究成果，立项批准号：JDW22009】

参考文献

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